Question

【題目】如圖所示，一質量為M=1.2kg的物塊靜止在桌面邊緣，桌面離水平地面的高度為h=1.8m ． 一質量為m=20g的子彈以水平速度v0=100m/s射入物塊，在很短的時間內以水平速度穿出．已知物塊落地點離桌面邊緣的水平距離x為0.9m ， 取重力加速度g=10m/s2 ， 求子彈穿出物塊時速度v的大小．

Answer 1

【答案】解答：設物塊做平拋運動的初速度為v′，
在豎直方向：h= gt2 ，
水平方向：x=v′t ，
代入數據得：v′=1.5m/s ，
子彈瞬間射穿物塊的過程，系統動量守恒，以子彈的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：
mv0=mv+Mv′，
代入數據解得：v=10m/s ．
答：子彈穿出物塊時速度v的大小為10m/s ．
【解析】木塊離開桌面后做平拋運動，由平拋運動規律求出木塊的速度；子彈擊中木塊過程系統動量守恒，由動量守恒定律可以求出子彈穿出木塊后的速度．
【考點精析】關于本題考查的動量守恒定律，需要了解動量守恒定律成立的條件：系統不受外力或系統所受外力的合力為零；系統所受的外力的合力雖不為零，但系統外力比內力小得多；系統所受外力的合力雖不為零，但在某個方向上的分量為零，則在該方向上系統的總動量的分量保持不變才能得出正確答案．